软件工程之专题十一: 系统工程知识

专题十一: 系统工程知识 1. 系统与系统工程： 1.1 系统的概念： 系统就是由多个元素有机的结合在一起，执行特定的功能以达到特定目标的集合体，说的更详细一点就是： [1] 系统是由各个元素或子系统组成的； [2] 系统的各元素之间是相互作用和相互制约的； [3] 系统是有目标的； [4] 系统和环境有关，要适应环境的变化； [5] 系统有强烈的整体性，单元要服从整体。 一般系统论的概念：相互作用的多元素的复合体，系统具有多元性、相关性和整体性； 对系统概括为整体性、关联性、动态性、有序性和终极性，其中整体性是系统思想的核心观点，整体性不等于局部特性之和； 1.2系统的分类 系统可以按照各种各样的方法进行分类，一般的分类方法有5种： [1] 按系统的复杂程度：静态系统、控制系统、生物系统、社会系统和宇宙系统 [2] 按系统的抽象程度：概念系统、逻辑系统和实体系统 [3] 按系统的功能：经济系统、军事系统、电力系统和铁路信息系统 [4] 按系统的内部结构、形态：开环系统和闭环系统，静态系统和动态系统，线性系统和非线性系统，确定性系统和随机系统； [5] 按系统与外界的关系：封闭系统和开放系统； 1.3系统的特性 系统具有如下特性： [1] 整体性：系统中的元素是有机结合的 [2] 层次性：系统中的每个元素仍然可以看做是一个系统 [3] 相关性：系统内各个元素是有联系和相互作用的 [4] 目的性：任何一个系统都有一定的目标 [5] 环境适应性：任何系统都处在特定的环境中； 1.4系统与环境 一个系统之外的一切与其相关的事物构成的集合，统称为系统的环境。系统从环境中产生，在环境中运行、延续和演化。 系统的能控与能观：也可以称为可控和可观，这在控制系统中是重要的概念； 系统的接口与耦合：是指系统与环境的结合点或者是子系统之间的连接点，在信息系统中接口的作用十分重要。系统的耦合是指系统之间的联系，某些系统之间不容易耦合，可以采用缓冲器或者是中间件与之联系。 系统的自组织性：子系统之间的自发通过相互作用就能产生协同想象和相干效应，形成自己一定的组织功能和时空结构，使系统表现出新的有序状态。 1.5系统工程与系统方法 系统工程是系统科学在工程技术中的应用，其核心是组织管理与决策。所谓的系统工程主要有两层意思： 1) 作为学科，它研究大规模复杂系统为对象的一门新学科； 2) 作为工程，它又是一们工程技术，具有一般工程技术的特征，又有其自身的特点，研究物质系统和概念系统； 系统的思想即吧研究对象作为整体来考虑，着眼于整体最优进行， 1.6信息系统工程 信息工程一般是指以计算机、网络、数据库、软件等信息技术于产品为基本构件的系统工程； 信息系统工程的特征： 1) 信息系统工程是将信息系统、系统工程和信息工程三者相结合的产物。 2) 信息工程基于数据库系统； 3) 信息工程的目标是建设计算机化的企业管理系统 4) 信息工程是有多种技术和学科的综合； 5) 是一个以生产信息、辅助企业管理和决策的人/机社会系统工程； 6) 以数据库系统为中心，而且已经建立在计算机和网络平台上； 信息系统工程的发展： 大致可分为三大阶段： 1) 数据处理时代：中央处理机 2) 微机时代：分布式处理 3) 网络时代：规模更大、复杂性更高 2.系统分析基础知识 2.1系统分析的目的和任务 系统分析的主要任务似乎对现行的系统进一步详细调查，将调查到的文挡资料集中，对组织内部整体管理状况和信息处理过程进行分析，为系统开发提供所需的资料，并提交系统方案说明书； 系统分析侧重于从业务全过程的角度进行分析，确定分析结果，提出信息系统的各种设想和方案，并对所有的设想和方案进行分、研究、比较、判断和选择，获得一个最优的新系统的逻辑模型，并在用户理解计算机系统的工作流程和处理方式的情况下，将它明确的表达成书面资料—系统分析报告，即系统方案说明书。 系统分析阶段的结果是得到目标系统的逻辑模型，系统分析的主要步骤： 1) 对当前的系统进行详细调查，收集数据； 2) 建立当前系统的逻辑模型 3) 对现状分析，提出改良意见和新年系统应达到的目标 4) 建立新系统的逻辑模型 5) 编写系统方案说明书 2.2结构化分析方法 采用结构化的分析方法对一个系统进行分析可以从下面几个步骤出发： 需求分析 需求分析是对处理对象进行系统调查，在完全弄清楚用户对新系统的确切要求后，用统一、规范的图表和书面语言表达出来，它是系统开发工作中最重要的环节之一。 ①系统范围和系统目标分析： 确定系统的范围、定义业务目标，主要完成3个任务：  确定系统范围：把系统范围文档化；  确定系统需求：把业务目标、系统目标和关键功能需求文档化；  系统内容说明书：系统反问、需求描述和分析中产生的其他信息 ②系统组织结构与功能分析： 调查组织发展目标及战略规划，了解组织的现状及管理体制，划分各个功能，分清组织内各种流向，如物资流（正向）、资金流（反向）和信息流（双向），可以使用组织结构图和业务功能图来分析； ③系统性能分析： 性能评价指标是客观评价信息系统性能的依据，一般包括系统平均无故障时间，系统联机响应时间、处理速度、吞吐量、操作灵活性，系统加工数据的准确性，系统的可扩充性等。 业务流程分析： 业务流程分析的目的是为了了解各个行业业务流程的过程，明确各个部门之间的关系，明确哥哥业务处理的意义，位业务流程的合理化改造提供建议，为系统的数据流程化提供 依据，主要有以下几个步骤： ①组织结构于业务流程详细调查： 按现行系统物质、信息或数据流动的过程，逐个调查现行系统中每个环节物质流、信息流或数据流，以弄清每个环节的物质流和信息流的来源和去向，并将现行系统按数据加工的顺序进行描述。 ②业务流程图和系统概况图： 业务流程分析是描述现行系统的物理模型，现行系统概况图再现行系统业务流程图基础上提取系统的基本要素—输入、输出、处理、存储和外部环境等编制而成。 ③业务流程优化与再造： 为了提高企业的核心能力，可以对企业的业务流程进行改善和再造，。其中改善是对原来业务流程的连续的、渐进的改善，而再造是对企业业务流程的根本的再思考和再设计，从而使企业的关键绩效得到提高。 数据流程分析： 数据流程分析就是吧数据再现行系统内部的流动情况抽象出来，舍去了具体组织机构、信息载体、处理工作等物理组成，单纯从数据流动过程来考察实际业务的数据处理模式。数据流程分析主要包括信息流动、传递、处理、存储等的分析，目的就是确定数据项，合适的数据流向和合适的处理过程，并发现和解决数据流通中出现的问题。 一个系统的基本组成部件包括输入流、输出流和处理过程。数据流是用于记录系统中各种流的抽象表达形式。数据流贯穿在组织内的每个活动中，数据流是用以控制其他流的，而事务流则是被控制的对象。 数据流图是一种便于用户理解、分析系统数据流程的图形工具，是逻辑模型的组成部分。数据流图是信息活动的抽象，描述的内容是面向用户的，一般遵循以下原则：  明确系统边界  总体上遵循自顶向下的原则  在局部上遵循由外向里的原则 数据流图的绘制一般用以下步骤：  识别系统的输入和输出  绘制系统内部数据流  对复杂加工进行分解